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Científicos han estudiado por primera vez los ojos y la piel de un grupo de tiburones tímidos que vive en las profundidades, en un reino azul oscuro con poca luz. El equipo descubrió que estos reservados animales poco conocidos usan biofluorescencia (o brillo) para hacerse más visibles entre ellos, presumiblemente para poder aparearse.
El equipo también encontró evidencia de la historia evolutiva de la biofluorescencia en peces, sugiriendo que el fenómeno es mucho más generalizado e importante de lo que se pensaba. De hecho, la biofluorescencia en peces fue descubierta tan solo hace pocos años, y los científicos apenas están empezando a entender cómo funciona. Se piensa que es utilizada por más de 200 especies de tiburones y peces óseos, así como por tortugas marinas.
Una nueva investigación publicada en Scientific Reports, revista de Nature, describe la biofluorescencia en dos especies de pintarrojas: el cazón cadena (Scyliorhinus rotifer) y el tiburón pejegato inflado (Cephaloscyllium ventriosum).
Estos tiburones chicos no crecen más de 1 metro y pasan gran parte del tiempo en el fondo, en profundidades de entre 500 y 600 metros. Son tímidos y nocturnos, escondiéndose a menudo en grietas.
“El aspecto genial de esta investigación es que literalmente ilumina animales a menudo obviados”, dice David Gruber, principal autor del estudio. “Estas dos especies a menudo son atrapadas incidentalmente por pescadores y las estudiamos no lejos de las mejores playas para surfear de San Diego, pero nadie los había analizado”.
Cómo brillan los tiburones
Las pintarrojas generalmente viven a tanta profundidad que solo los baña la luz azul, dado que el resto de las longitudes de onda de la luz es bloqueado por el agua de arriba.
Los tiburones tienen en la piel un pigmento especial aún no identificado que absorbe la luz azul y la reemite en color verde, en un proceso llamado biofluorescencia. Esto es distinto a la bioluminiscencia, donde los animales o producen su propia luz a través de una serie de reacciones químicas o cobijan otros organismos que desprenden luz.
Para entender mejor cómo funciona la biofluorescencia, Gruber y su equipo examinaron los ojos de los tiburones. Descubrieron bastones realmente largos, que los ayudan a ver con poca luz.
También encontraron un pigmento visual para detección de color, lo que les permite ver en el espectro azul y verde. En contraste, los humanos tienen tres pigmentos de color (rojo, verde y azul), lo que nos permite ver una gama más amplia de colores. En el extremo superior, la mantis marina tiene 12 pigmentos y puede ver un rango de colores aún más amplio.
Una vez que los científicos entendieron la forma probable de ver de los tiburones, crearon una cámara “ojo de tiburón” para aproximarse a esa visión. Lo hicieron incorporando filtros a la lente de una cámara Red Epic para restringir la longitud de onda de la luz, imitando el ojo de un tiburón. Para intensificar el efecto de la fluorescencia, a veces también hicieron brillar luces azules. El equipo se puso trajes de buceo y nadó en el Cañón de Scripps, frente a San Diego, para encontrar pintarrojas.
Bajo la tenue iluminación natural, los tiburones apenas eran visibles para el ojo humano en las paredes del cañón. Pero con la cámara “ojo de tiburón”, parecían relumbrar con un verde brillante, gracias a su biofluorescencia. Sus patrones de brillo realmente “resaltaban” contra el fondo gracias al alto contraste, destaca Gruber.
“Imagine estar en una fiesta disco con iluminación exclusivamente azul, por lo que todo se ve azul”, explica Gruber. Algunas cosas se van a ver en tono azul claro y otras en azul más oscuro. “Repentinamente, alguien salta a la pista de baile con una vestimenta cubierta en pintura fluorescente que transforma la luz azul en verde. Resaltará muchísimo. Eso es lo que están haciendo estos tiburones”, destaca.
Guerra de sexos
Las dos especies de tiburones mostraron distintos patrones de brillo y diferencias entre sexos.
El tiburón pejegato inflado tiene cubierto gran parte del cuerpo con pequeñas manchas verdes fluorescentes (manchas que parecen color beige claro con luz blanca). Pero las hembras tienen una “máscara facial” única de manchas brillantes y moteo ventral más denso que se extiende mucho más hacia atrás que en los machos.
El cazón cadena tiene luz alternante y patrón oscuro fluorescente pero no tiene manchas. En las hembras, el patrón reticular es aún más pronunciado. En los machos, las abrazaderas pélvicas (usadas en el apareamiento) brillan.
Se piensa que estos tiburones son principalmente nocturnos y solitarios, aunque no se sabe mucho sobre su comportamiento o ciclo de vida. Es probable que la biofluorescencia sea importante para su supervivencia, considera Gruber, pero en este momento los científicos solo pueden hacer suposiciones sobre su función. La explicación más probable es que así pueden encontrar parejas potenciales.
“Pero también podrían estar usando la biofluorescencia para comunicarse en una forma que no se nos ha ocurrido”, advierte Gruber. “Me recuerda a cuando los investigadores sintonizaron por primera vez la alta frecuencia de los murciélagos, y descubrieron todas estas conversaciones secretas. Entonces tuvieron que descubrir qué significaban”, subraya.
El equipo de Gruber llevó la investigación un paso más lejos al analizar todo lo que se ha publicado sobre peces con brillo. Descubrieron que esta capacidad parece haber evolucionado al menos tres veces entre los tiburones y las rayas, en las familias lejanamente emparentadas urotrygonidae (rayas redondas), orectolobidae (wobbegongs u orectolóbidos) y scyliorhinidae (pintarrojas).
Esto es significativo porque sugiere que la biofluorescencia juega un papel importante en la vida de los animales, y sugiere que hay distintas formas de lograrlo. Además, probablemente hay más organismos con brillo a la espera de ser descubiertos.
El trabajo de Gruber y su equipo es “emocionante y está en la frontera de la ciencia”, dice Victoria Elena Vásquez, una investigadora de tiburones del Centro de Investigación de Tiburones del Pacífico de la Universidad del Estado de California. “Su trabajo ahonda en los próximos pasos de la investigación sobre la biofluorescencia en especies marinas”, afirma.
Anteriormente, los científicos pensaban que los tiburones muy probablemente se apoyaban en el olfato, la audición y la percepción de señales eléctricas para abrirse camino en su ambiente, pero esta investigación sugiere que la visión pudiera ser más importante que lo que comprendían los expertos.
Vásquez explica que se siente particularmente fascinada con el descubrimiento de Gruber de que la biofluorescencia en tiburones parece permitir que su contrastante coloración sea más discernible a mayor profundidad. El hecho de que esto pudiera ayudar a los tiburones a encontrar pareja parece plausible, considera, aunque es necesario investigar más.
“Esta investigación nos obliga a salirnos un poco de la perspectiva humana y empezar a imaginar el mundo desde la perspectiva de un tiburón”, destaca Gruber. “Con suerte, también nos inspirará a protegerlos mejor”, señala, agregando que se estima que 100 millones de tiburones mueren cada año a manos de la gente.
